上发生反射的同时也发生了
25.「2026山东枣庄期末,★★☆」(7分)如图为小明测量滑轮组机械效率的实验,实验中每个钩码重2 N,测得的数据如表:
甲
丙
|实验次数|实验装置|钩码重G/N|钩码上升的高度h/m|测力计示数F/N|测力计移动距离s/m|机械效率η|
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
|1|甲|4|0.1|1.8| |74.1%|
|2|乙|6|0.1|
|0.3| |
|3|丙|4|0.1|1.4|0.5|57.1%|
|4|丙|4|0.2|1.4|1.0|57.1%|
(1)实验中,应使弹簧测力计
(2)第1次实验,测力计移动的距离为
(3)第2次实验测得的机械效率为
(4)分析第1、3次实验数据可知:使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多(即动滑轮总重越重),滑轮组的机械效率越
(5)分析第3、4次实验数据可知,滑轮组的机械效率与
(6)综合上述结论,提高机械效率的方法有增大有用功,
折射
。25.「2026山东枣庄期末,★★☆」(7分)如图为小明测量滑轮组机械效率的实验,实验中每个钩码重2 N,测得的数据如表:
甲
|实验次数|实验装置|钩码重G/N|钩码上升的高度h/m|测力计示数F/N|测力计移动距离s/m|机械效率η|
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
|1|甲|4|0.1|1.8| |74.1%|
|2|乙|6|0.1|
|3|丙|4|0.1|1.4|0.5|57.1%|
|4|丙|4|0.2|1.4|1.0|57.1%|
(1)实验中,应使弹簧测力计
匀速竖直向上拉动
(选填“静止”或“匀速竖直向上拉动”),读出拉力的大小;(2)第1次实验,测力计移动的距离为
0.3
m,有用功大小为0.4
J;(3)第2次实验测得的机械效率为
76.9
%(百分号前保留一位小数);(4)分析第1、3次实验数据可知:使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多(即动滑轮总重越重),滑轮组的机械效率越
低
(选填“高”或“低”);(5)分析第3、4次实验数据可知,滑轮组的机械效率与
物体上升高度
无关;(6)综合上述结论,提高机械效率的方法有增大有用功,
减小
(选填“增大”或“减小”)额外功。答案
25.答案 (1)匀速竖直向上拉动
(2)0.3 0.4
(3)76.9
(4)低
(5)物体上升高度
(6)减小
解析 (1)在实验中,测绳端拉力F时,应竖直向上匀速拉动弹簧测力计,此时绳端拉力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)第1次实验,承重绳的股数为3,绳端移动的距离是钩码被提升高度的3倍,即$s=3h=0.3\ \mathrm{m}$,有用功$W_有=Gh=4\ \mathrm{N}×0.1\ \mathrm{m}=0.4\ \mathrm{J}$。
(3)第2次实验测得的机械效率为$\eta=\frac{W_{有用}}{W_总}=\frac{G_2 h_2}{F_2 s_2}=\frac{6\ \mathrm{N}×0.1\ \mathrm{m}}{2.6\ \mathrm{N}×0.3\ \mathrm{m}}≈76.9\%$。
(4)分析第1、3次实验数据可知,甲、丙滑轮组的动滑轮个数不同,丙滑轮组的动滑轮个数较多,机械效率较低,由此可得出结论:使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多(即动滑轮总重越重),滑轮组的机械效率越低。
(5)分析第3、4次实验数据可知,使用同一滑轮组提升相同的重物,物体被提升的高度改变,机械效率不变,由此可知,滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关。
(6)综合上述结论,提高机械效率的方法有增大有用功,减小额外功。
(2)0.3 0.4
(3)76.9
(4)低
(5)物体上升高度
(6)减小
解析 (1)在实验中,测绳端拉力F时,应竖直向上匀速拉动弹簧测力计,此时绳端拉力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)第1次实验,承重绳的股数为3,绳端移动的距离是钩码被提升高度的3倍,即$s=3h=0.3\ \mathrm{m}$,有用功$W_有=Gh=4\ \mathrm{N}×0.1\ \mathrm{m}=0.4\ \mathrm{J}$。
(3)第2次实验测得的机械效率为$\eta=\frac{W_{有用}}{W_总}=\frac{G_2 h_2}{F_2 s_2}=\frac{6\ \mathrm{N}×0.1\ \mathrm{m}}{2.6\ \mathrm{N}×0.3\ \mathrm{m}}≈76.9\%$。
(4)分析第1、3次实验数据可知,甲、丙滑轮组的动滑轮个数不同,丙滑轮组的动滑轮个数较多,机械效率较低,由此可得出结论:使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多(即动滑轮总重越重),滑轮组的机械效率越低。
(5)分析第3、4次实验数据可知,使用同一滑轮组提升相同的重物,物体被提升的高度改变,机械效率不变,由此可知,滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关。
(6)综合上述结论,提高机械效率的方法有增大有用功,减小额外功。
解析
【分析】
本题为滑轮组机械效率的实验探究题,解题时需结合实验操作要求、滑轮组特点、机械效率公式及控制变量法分析:
1. 实验中弹簧测力计的拉动方式:需保证绳端受力平衡,匀速竖直向上拉动时,拉力大小等于弹簧测力计示数,静止拉动会因摩擦力导致测量误差,故需匀速竖直向上拉动;
2. 距离与功的计算:先确定滑轮组承重绳段数n,绳端移动距离s=nh;有用功W有=Gh,总功W总=Fs,机械效率η=W有/W总×100%;
3. 实验结论推导:对比实验数据时采用控制变量法,分析动滑轮个数、提升高度对机械效率的影响;
4. 提高机械效率的方法:根据机械效率公式,增大有用功或减小额外功均可提升效率。
【解析】
(1)实验中,竖直向上匀速拉动弹簧测力计时,绳端拉力与弹簧测力计示数相等,能准确测量拉力大小,若静止拉动会受摩擦力影响,故应匀速竖直向上拉动;
(2)第1次实验的甲滑轮组,承重绳段数n=3,因此测力计移动距离s=3h=3×0.1m=0.3m;有用功W有=Gh=4N×0.1m=0.4J;
(3)第2次实验中,G=6N,h=0.1m,F=2.6N,s=0.3m,机械效率η=(W有/W总)×100%=(Gh)/(Fs)×100%=(6N×0.1m)/(2.6N×0.3m)×100%≈76.9%;
(4)第1、3次实验,提升重物相同,丙滑轮组动滑轮更多,机械效率更低,因此动滑轮个数越多,滑轮组的机械效率越低;
(5)第3、4次实验,同一滑轮组,提升重物相同,提升高度不同,机械效率相同,故滑轮组的机械效率与物体上升高度无关;
(6)机械效率η=W有/(W有+W额),增大有用功或减小额外功都能提高效率,故此处选减小额外功。
【答案】
(1)匀速竖直向上拉动
(2)0.3;0.4
(3)76.9
(4)低
(5)物体上升高度
(6)减小
【知识点】
滑轮组机械效率;滑轮组的s与h的关系;有用功与额外功
【点评】
本题考查滑轮组机械效率的实验操作、计算及结论,是初中物理力学的重点实验,需学生熟练掌握公式和控制变量法的应用,为期末常考题型。
【难度系数】
0.6
本题为滑轮组机械效率的实验探究题,解题时需结合实验操作要求、滑轮组特点、机械效率公式及控制变量法分析:
1. 实验中弹簧测力计的拉动方式:需保证绳端受力平衡,匀速竖直向上拉动时,拉力大小等于弹簧测力计示数,静止拉动会因摩擦力导致测量误差,故需匀速竖直向上拉动;
2. 距离与功的计算:先确定滑轮组承重绳段数n,绳端移动距离s=nh;有用功W有=Gh,总功W总=Fs,机械效率η=W有/W总×100%;
3. 实验结论推导:对比实验数据时采用控制变量法,分析动滑轮个数、提升高度对机械效率的影响;
4. 提高机械效率的方法:根据机械效率公式,增大有用功或减小额外功均可提升效率。
【解析】
(1)实验中,竖直向上匀速拉动弹簧测力计时,绳端拉力与弹簧测力计示数相等,能准确测量拉力大小,若静止拉动会受摩擦力影响,故应匀速竖直向上拉动;
(2)第1次实验的甲滑轮组,承重绳段数n=3,因此测力计移动距离s=3h=3×0.1m=0.3m;有用功W有=Gh=4N×0.1m=0.4J;
(3)第2次实验中,G=6N,h=0.1m,F=2.6N,s=0.3m,机械效率η=(W有/W总)×100%=(Gh)/(Fs)×100%=(6N×0.1m)/(2.6N×0.3m)×100%≈76.9%;
(4)第1、3次实验,提升重物相同,丙滑轮组动滑轮更多,机械效率更低,因此动滑轮个数越多,滑轮组的机械效率越低;
(5)第3、4次实验,同一滑轮组,提升重物相同,提升高度不同,机械效率相同,故滑轮组的机械效率与物体上升高度无关;
(6)机械效率η=W有/(W有+W额),增大有用功或减小额外功都能提高效率,故此处选减小额外功。
【答案】
(1)匀速竖直向上拉动
(2)0.3;0.4
(3)76.9
(4)低
(5)物体上升高度
(6)减小
【知识点】
滑轮组机械效率;滑轮组的s与h的关系;有用功与额外功
【点评】
本题考查滑轮组机械效率的实验操作、计算及结论,是初中物理力学的重点实验,需学生熟练掌握公式和控制变量法的应用,为期末常考题型。
【难度系数】
0.6
登录